组织工程软骨种子细胞的定向诱导分化

背景：软骨修复一直是骨科治疗难题和研究热点。随着组织工程学的发展,近年来应用种子细胞诱导分化为软骨细胞,构建组织工程软骨修复软骨缺损的思路倍受关注,并已取得一定成功。目的：讨论组织工程软骨的种子细胞选择、成软骨定向诱导分化的培养条件,尤其是细胞因子、诱导方法、培养方式等因素的作用。方法：计算机检索中国期刊全文数据库及PubMed数据库2000-01/2010-09相关文章,检索词为＂软骨形成,软骨缺损,刺激因子,软骨修复,组织工程,chondrification,cartilage defect;stimulating factor,cartilage repair,tissue engineering＂。语种限定为：中文与英文。纳入与软骨形成、诱导分化、组织工程支架方面的基础和临床研究,排除内容陈旧及重复研究。计算机初检得到155篇文献,根据纳入排除标准,最终纳入41篇。结果与结论：种子细胞在特定细胞因子作用下可定向分化为软骨细胞。通过选择合适的种子细胞及细胞因子定向诱导分化构建组织工程软骨,能够为成功治愈关节软骨缺损提供新思路。软骨定向分化因子转化生长因子β、碱性成纤维细胞生长因子、骨生成蛋白、胰岛素样生长因子、生长激素等调控诱导可通过介质添加物、基因转染、不同培养方式等几种方式促进向软骨方向转化。相信随着软骨定向诱导分化研究的深入,为临床上运用软骨组织工程学来解决关节软骨缺损修复这一难题提供了有效依据,有广泛的临床应用前景。     

软骨组织工程种子细胞的调控因素

研究软骨组织工程种子细胞生命活动的状况并使其大量扩增，是利用组织工程学修复软骨缺损的基础，但要使其分化为软骨细胞并维持正常表型则受到众多复杂因素的调控。综述细胞因子、应力、微重力及其他一些重要因素对软骨工程种子细胞的调控影响。     

软骨组织工程种子细胞来源的最新研究进展

耳、鼻、喉和气管主要由软骨构成，软骨组织工程技术的进展为这些器官的修复开辟了新的途径。软骨细胞是软骨组织工程修复重建的原动力。在体外培养过程中，随着传代次数的增多，软骨细胞容易失去表型，丧失形成软骨的能力。组织工程软骨形成的重要条件之一是必须获得大量的有功能和活力的种子细胞，因此寻求广泛的种子细胞来源是软骨组织工程修复首先需要解决的关键问题。理想的软骨种子细胞必须具备取材方便、体外有较强的繁殖和定向分化能力等优点。     

诱导分化羊骨髓间充质干细胞作为组织工程瓣膜间质种子细胞的可行性

目的:对羊骨髓间充质干细胞加以诱导分化,并与大隐静脉来源的血管间质细胞进行比较,探讨其作为组织工程瓣膜种子细胞的可行性。方法:实验于2006-02/08在西京医院心血管病研究所完成。①家猪10只,屠宰后取主动脉瓣膜,尽量剔去血管外膜,浸入Hank’s液中洗涤,制备去细胞主动脉瓣,苏木精-伊红染色比较脱细胞前后的组织特点。②成年杂种绵羊10只,麻醉后分别于股骨大转子穿刺抽取肝素化骨髓10mL,稀释,离心,弃上清及脂肪层,余细胞用LG-DMEM无血清培养基重悬,铺于等体积的Percoll淋巴细胞分离液上,离心收集单个核细胞,消化传代培养。取第二、三代骨髓间充质干细胞,加入LG-DMEM条件培养基进行体外定向诱导分化。对诱导后细胞进行形态观察、免疫组化鉴定并绘制生长曲线。③上述10只绵羊抽取骨髓后,无菌条件下取大隐静脉,剥去静脉外膜,剪成1mm3,贴壁法培养,消化传代。④取第3代骨髓间充质干细胞与血管间质细胞,分别以5×104L-1密度接种于24孔培养板,常规孵育96h。每孔各吸取培养基0.5mL,测定两种细胞上清液中的羟脯氨酸含量。完毕后用胰蛋白酶消化处于对数生长期的细胞,加入冻存液,调整细胞密度为7×109L-1,置于液氮中,1周后复苏,计算两种细胞的存活率。⑤将去细胞猪主动脉瓣修剪成0.5cm×0.5cm×0.1cm大小,骨髓间充质干细胞、血管间质细胞均按105/cm2密度接种,置入37℃、体积分数为0.05的CO2孵箱中。反复种植3次,每次间隔24h,第4天各组均取出2份样本,扫描电镜观察。第7天向其余标本中加入四唑盐,采用酶联免疫检测仪490nm处骨髓间充质干细胞组、血管间质细胞组的吸光度值,比较两种细胞在去细胞主动脉瓣上的生长能力。结果:①新鲜的猪瓣叶中含有大量的成纤维细胞及内皮细胞。去细胞后,主动脉瓣中未见任何细胞及其碎片成分,纤维网架结构保持完整。②传代培养后的骨髓间充质干细胞和血管间质细胞形态相似,呈梭形或多角型,均于24h内贴壁,3～4d铺满瓶底;两种细胞对平滑肌肌动蛋白α、波形蛋白均呈部分阳性表达;且生长曲线相似,倍增时间分别为38h和36h(P>0.05)。③诱导分化后的骨髓间充质干细胞与血管间质细胞上清液羟脯氨酸含量基本相似[(1.52±0.21),(1.43±0.20)mg/L,P>0.05]。冻存复苏后,两种细胞的存活率亦基本相似[(85±3)%,(87±4)%,P>0.05]。④诱导分化后的骨髓间充质干细胞与血管间质细胞均能够种植在去细胞猪主动脉瓣上,两种细胞的吸光度值基本相似(0.50±0.04,0.48±0.03,P>0.05)。结论:诱导分化的骨髓间充质干细胞能够黏附在去细胞猪主动脉瓣膜支架上贴壁生长,与静脉来源的血管间质细胞在存活率、复苏后生长增殖情况、合成胶原功能等方面无明显差别,是合适的组织工程瓣膜间质种子细胞。     

软骨组织工程中种子细胞的应用

成人软骨组织中没有血管和神经,因此受伤后自行修复的能力有限。组织工程技术的出现使修复甚至再造软骨成为可能。但实现组织工程化软骨的重要条件之一是必须获得大量的     

组织工程化软骨细胞的定向诱导分化

背景:关节软骨损伤后几乎不能完全修复,在生理负荷下容易发生退行性改变,最终发展成骨性关节炎.因此,利用组织工程化软骨修复重建受损关节软骨为骨关节软骨疾病的治疗开辟了新的途径.目的:全面了解生物特性与正常关节软骨相似的组织工程软骨的构建,明确目前软骨细胞定向诱导分化的研究进展.方法:电子检索中国生物医学文献数据库和计算机Medline数据库1994/2009收录的组织工程化软骨细胞相关综述和论文报告,并分析其诱导种子细胞及调控途径的研究进展.结果与结论:共纳入软骨细胞定向诱导分化相关文献27篇.软骨细胞基质中的生长因子,通过不同的细胞信号通路在软骨生长分化中发挥重要作用,同时周围环境因素也影响诱导分化的结果,但目前对于各个信息通路之间的联系及相互关系尚不完全明确.构建组织化软骨的支架材料也有待进一步发展.     

脂肪基质细胞体外分离培养及成软骨定向诱导

背景:组织工程技术是解决软骨等组织缺损的理想途径,但其种子细胞的来源问题仍未很好地解决.目的:观察脂肪基质细胞体外分离培养及其在体外向成软骨细胞诱导分化的能力.方法:取新两兰白兔皮下脂肪组织,以胶原酶等消化分离获得脂肪基质细胞,以成软骨诱导培养液对其进行成软骨诱导分化,倒置显微镜下观察脂肪基质细胞体外培养传代情况;免疫组织化学、阿尔辛蓝染色、天狼猩红染色等方法观察脂肪基质细胞成软骨诱导可行性;MTT法观察脂肪基质细胞与诱导培养的脂肪基质细胞体外增殖情况.结果与结论:脂肪基质细胞可于体外分离培养,在成软骨诱导后,可定向分化为软骨样细胞,其可分泌软骨细胞特有的Ⅱ型胶原及酸性黏多糖.原代培养的脂肪基质细胞呈长梭形,胞核椭圆,第3天进入指数增长期,群体倍增时间为55 h左右,细胞在第4天进入平台期,体外传代培养9代后,细胞开始出现衰老征象;成软骨诱导细胞增殖速度显著增快,随诱导培养时间的延长,细胞体积明显增大,形态由长梭形变为宽大、多伪足的多角形,胞核亦变大,核仁明显,培养第2天进入指数增长期,群体倍增时间为30 h左右,在第8天进入平台期,经体外传代培养15代后,细胞增殖速度减慢,开始出现衰老征象.提示脂肪基质细胞在一定条件下可定向分化为软骨细胞,可作为软骨组织工程种子细胞来源.     

关节软骨缺损的组织工程修复

背景：软骨组织工程主要由种子细胞、生物支架、生长因子3方面组成,如何完善软骨组织工程修复一直是科研工作者研究的重点。目的：全面了解应用软骨组织工程修复软骨损伤的研究现状。方法：计算机检索PubMed和CNKI数据库中2005/2010相关文献。以＂Cartilage,tissue engineering,repair＂或＂关节软骨、组织工程、修复＂为检索词进行检索。纳入与软骨组织工程密切相关的文献,排除重复性研究。结果与结论：共检索到167篇文献,排除无关重复的文献,保留20篇文献进行综述。研究认为种子细胞是软骨组织工程最关键的方面,包括软骨细胞、骨髓间充质干细胞、胚胎干细胞和通过基因工程得到的种子细胞。目前应用最多、应用前景最好的是骨髓间充质干细胞。生物支架经历了一个漫长的过程,趋向于复合性和功能性的方向发展。各种生长因子在组织工程中必不可少。转化生长因子、胰岛素样生长因子、骨形态发生蛋白等在软骨修复中发挥了重要的功能。     

人骨髓间质干细胞作为软骨组织工程种子细胞的鉴定

目的：为软骨组织工程寻求一种新的种子细胞来源，对从人骨髓中所分离培养的骨髓间质干细胞(mesenchymal stem cells，MSCs)进行鉴定。方法：利用流式细胞仪对所分离培养的细胞表面标志物(CD29,CD44,CD14，CD34，CD45)进行分析鉴定。结果：细胞表面抗原抗CD29，CD44抗体为阳性，抗CD14,CD34,CD45抗体为阴性。结论：采用流式细胞仪对人MSCs鉴定结果可为组织工程种子细胞的获得提供基础。     

关节软骨缺损的组织工程修复

背景:软骨组织工程主要由种子细胞、生物支架、生长因子3 方面组成,如何完善软骨组织工程修复一直是科研工作者研究的重点.目的:全面了解应用软骨组织工程修复软骨损伤的研究现状.方法:计算机检索PubMed 和CNKI 数据库中2005/2010 相关文献.以"Cartilage,tissue engineering,repair"或"关节软骨、组织工程、修复"为检索词进行检索.纳入与软骨组织工程密切相关的文献,排除重复性研究.结果与结论:共检索到167 篇文献,排除无关重复的文献,保留20 篇文献进行综述.研究认为种子细胞是软骨组织工程最关键的方面,包括软骨细胞、骨髓间充质干细胞、胚胎干细胞和通过基因工程得到的种子细胞.目前应用最多、应用前景最好的是骨髓间充质干细胞.生物支架经历了一个漫长的过程,趋向于复合性和功能性的方向发展.各种生长因子在组织工程中必不可少.转化生长因子、胰岛素样生长因子、骨形态发生蛋白等在软骨修复中发挥了重要的功能.     

脂肪组织来源种子细胞的获取和分化潜能

背景:组织工程中种子细胞以骨髓干细胞居多,但随着其来源有限,提取创伤大等一系列问题的限制,研究人员开始寻找其他的种子细胞.脂肪组织以其丰富的来源、提取方便等优势逐渐得到重视.以脂肪组织为来源的种子细胞可能将具有广阔的应用前景.目的:综述脂肪组织来源的种子细胞的研究进展.方法:由第一作者应用计算机检索2000/2010 PubMed数据库及重庆维普数据库有关脂肪干细胞获取和分化能力以及去分化脂肪细胞、诱导多能干细胞等在相关组织工程中应用前景方面的文献.结果与结论:脂肪组织因其丰富的来源,便捷的取材方法和较高的干细胞含量使其相比骨髓更适合作为组织工程中种子细胞的供体.目前研究较多的是脂肪干细胞,近年来随着"去分化"和基因转导技术的日益发展,去分化脂肪细胞和多潜能诱导干细胞的获取和生物学性能研究也有了较大的进展.作为种子细胞,3种细胞有着各自的优势和缺陷,但均可来源于脂肪组织,对其各自的获取方法和诱导分化潜能的研究比对,有助于人们在组织工程应用中对种子细胞的选择.     

脂肪组织来源种子细胞的获取和分化潜能

背景：组织工程中种子细胞以骨髓干细胞居多,但随着其来源有限,提取创伤大等一系列问题的限制,研究人员开始寻找其他的种子细胞。脂肪组织以其丰富的来源、提取方便等优势逐渐得到重视。以脂肪组织为来源的种子细胞可能将具有广阔的应用前景。目的：综述脂肪组织来源的种子细胞的研究进展。方法：由第一作者应用计算机检索2000/2010 PubMed数据库及重庆维普数据库有关脂肪干细胞获取和分化能力以及去分化脂肪细胞、诱导多能干细胞等在相关组织工程中应用前景方面的文献。结果与结论：脂肪组织因其丰富的来源,便捷的取材方法和较高的干细胞含量使其相比骨髓更适合作为组织工程中种子细胞的供体。目前研究较多的是脂肪干细胞,近年来随着＂去分化＂和基因转导技术的日益发展,去分化脂肪细胞和多潜能诱导干细胞的获取和生物学性能研究也有了较大的进展。作为种子细胞,3种细胞有着各自的优势和缺陷,但均可来源于脂肪组织,对其各自的获取方法和诱导分化潜能的研究比对,有助于人们在组织工程应用中对种子细胞的选择。     

软骨组织工程种子细胞来源的最新研究进展

耳、鼻、喉和气管主要由软骨构成,软骨组织工程技术的进展为这些器官的修复开辟了新的途径。软骨细胞是软骨组织工程修复重建的原动力。在体外培养过程中,随着传代次数的增多,软骨细胞容易失去表型,丧失形成软骨的能力。组织工程软骨形成的重要条件之一是必须获得大量的有功能和活力的种子细胞,因此寻求广泛的种子细胞来源是软骨组织工程修复首先需要解决的关键问题。理想的软骨种子细胞必须具备取材方便、体外有较强的繁殖和定向分化能力等优点。     

关节软骨组织工程修复中的种子细胞

目的:阐述关节软骨组织工程修复的种子细胞及其应用的研究现状,对其来源、体外扩增、以及基因修饰进行了探讨,并提出其进一步应用的前景。资料来源:检索PubMed1994-01/2006-04与关节软骨组织工程修复的种子细胞相关的文章,检索词为“cartilage,joint,tissue engineering,stem cell,cell culture,gene modification”,并限定语言种类为英语。其他文章经清华同方和维普数据库检索具体的杂志名称和文章题名收集。资料选择:对收集到的资料进行初筛,选择与关节软骨组织工程修复的种子细胞相关的文章,筛除明显不符合原文的文章,对剩余的文献手工检索查找全文。资料提炼:共收集相关文章89篇,纳入34篇,排除55篇。资料综合:用于构建人工软骨组织的细胞主要有自体或异体软骨细胞、骨膜和软骨膜细胞、间充质干细胞以及胚胎干细胞,其均可于体外经特定的培养体系进行有效的培养和扩增,在一定条件下还可以经不同的策略和方法进行基因修饰,从而修复关节软骨缺损。结论:种子细胞以其自身多方面的特点在组织工程技术修复关节软骨缺损中发挥重要作用。     

组织工程血管种子细胞的培养

目的:为构建组织工程血管提供种子细胞。方法:全麻下取兔的主动脉,分别采用酶消化法和组织块贴壁法培养血管内皮细胞和平滑肌细胞,并传代、免疫组化鉴定及倒置显微镜下形态学观察。结果:成功地培养出血管内皮细胞和平滑肌细胞并传代。倒置显微镜下血管内皮细胞呈“鹅卵石”形态,平滑肌细胞呈典型的“峰-谷”状。免疫组化鉴定内皮细胞Ⅷ因子(+),平滑肌细胞α-肌动蛋白(+)。结论:所培养的血管内皮细胞和平滑肌细胞为研究组织工程血管提供了细胞来源。     

体外诱导脂肪源性干细胞向类肝细胞的定向分化

背景:用脂肪源性干细胞治疗肝脏疾病之前,如何建立有效稳定的肝细胞分化诱导方案,纯化并快速扩增性能稳定的类肝细胞等问题亟待解决。目的:建立大鼠脂肪源性干细胞转化为类肝细胞的程序化诱导体系。方法:分离纯化Lewis大鼠脂肪源性干细胞,流式细胞仪鉴定其表面标志,分3个阶段加入含有肝细胞生长因子、成纤维细胞生长因子4、酸性成纤维细胞生长因子、制瘤素M细胞因子的诱导培养体系,使脂肪源性干细胞向肝细胞转化。结果与结论:大鼠脂肪源性干细胞诱导7,14,21d后,细胞阳性表达ALB、AFP、CK18mRNA,表达量随诱导时间延长而增强,类肝细胞具有白蛋白合成功能。氨代谢和尿素的合成功能在9～12d出现并持续存在。结果表明脂肪源性干细胞体外分段诱导可成功转化为类肝细胞。     

人骨髓间充质干细胞体外定向诱导分化为神经元样细胞

背景:文献报道体外诱导骨髓间充质细胞定向分化为神经元样细胞多应用神经生长因子类多肽制剂,选择纯化学诱导剂尚不多见.目的:建立人骨髓间充质干细胞分离培养体系,体外定向诱导人骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞.方法:密度梯度离心、贴壁培养法和消化时间控制相结合分离纯化人骨髓间充质干细胞并鉴定,采用B一巯基乙醇和二甲基亚砜诱导分化为神经元样细胞,观察细胞形态,通过尼氏染色、NSE和NF-200免疫细胞化学染色对已分化的神经元样细胞进行鉴定和分化率分析.结果与结论:分离得到的骨髓间充质干细胞为成纤维样细胞,可见多个核仁,β-巯基乙醇和二甲基亚砜诱导后,间充质干细胞分化为神经元样细胞,伸出较长轴突样和树突样突起且有分支,诱导后的神经元样细胞胞质中存在着深蓝色颗粒状的尼氏小体,NSE、NF-200免疫荧光细胞化学染色均呈阳性,阳性率分别为(85.6±6.7)%和(73.2±5.6)%.结果证实采用密度梯度离心、贴壁培养法和消化时间控制相结合能够成功分离和培养人骨髓间充质干细胞,人骨髓间充质干细胞能够在诱导剂β-巯基乙醇和二甲基亚砜的诱导下体外诱导分化为神经元样细胞.     

体外诱导脂肪源性干细胞向类肝细胞的定向分化

背景：用脂肪源性干细胞治疗肝脏疾病之前,如何建立有效稳定的肝细胞分化诱导方案,纯化并快速扩增性能稳定的类肝细胞等问题亟待解决。目的：建立大鼠脂肪源性干细胞转化为类肝细胞的程序化诱导体系。方法：分离纯化Lewis大鼠脂肪源性干细胞,流式细胞仪鉴定其表面标志,分3个阶段加入含有肝细胞生长因子、成纤维细胞生长因子4、酸性成纤维细胞生长因子、制瘤素M细胞因子的诱导培养体系,使脂肪源性干细胞向肝细胞转化。结果与结论：大鼠脂肪源性干细胞诱导7,14,21d后,细胞阳性表达ALB、AFP、CK18mRNA,表达量随诱导时间延长而增强,类肝细胞具有白蛋白合成功能。氨代谢和尿素的合成功能在9～12d出现并持续存在。结果表明脂肪源性干细胞体外分段诱导可成功转化为类肝细胞。